Spinosyn tricyclic macrolactone | 1310326-18-1

• 分子结构分类: 有机化合物 - 苯丙烷和聚酮 - 大环内酯类和类似物
• 英文名称: Spinosyn tricyclic macrolactone
• 英文别名: (1S,2E,6S,10S,11R,13E,15S,16R,18R,20S)-6-ethyl-10,18-dihydroxy-11-methyl-5-oxatricyclo[13.7.0.016,20]docosa-2,13,21-triene-4,12-dione
• CAS: 1310326-18-1
• 化学式: C₂₄H₃₄O₅
• 分子量: 402.531
• InChiKey: BINMOURRBYQUKD-MBPIVLONSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  3.6
• 重原子数：
  29
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.67
• 拓扑面积：
  83.8
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  5

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  Spinosyn tricyclic macrolactone 在 recombinant N-terminally His₆-tagged Saccharopolyspora spinosa SpnG protein 、 recombinant N-terminally His₆-tagged Saccharopolyspora spinosa SpnL protein 作用下， 生成 Rhamnosyl tetracyclic spinosyn pseudoaglycone
  参考文献：
  名称：

  酶催化的 [4+2] 环加成是多杀菌素 A 生物合成的关键步骤

  摘要：

  Diels-Alder 反应是 [4+2] 环加成反应，其中环己烯环通过单个周环过渡态在 1,3-二烯和缺电子烯烃之间形成。该反应被认为是许多含环己烯次级代谢物生物合成中的关键转化。然而，迄今为止，只有四种纯化的酶涉及与 Diels-Alder 反应一致的生物转化，即茄吡酮合酶、LovB、巨果酸合酶和核黄素合酶。尽管这些反应的立体化学结果表明在每种情况下产物的形成都可以由酶引导，但这些酶通常表现出不止一种催化活性，因此它们对环加成步骤的具体影响尚不确定。在我们对刺糖多孢菌素 A（一种来自刺糖多孢菌的四环聚酮化合物衍生的杀虫剂）生物合成的研究中，我们鉴定了一种环化酶 SpnF，它催化跨环的 [4+2] 环加成以在刺糖多孢菌素 A 中形成环己烯环。动力学分析表明SpnF 以估计 500 倍的速率增强专门加速成环反应。另一种酶 SpnL 也被确定负责最终的交叉桥接步骤，该步骤以与 Rauhut-Currier

  DOI：

  10.1038/nature09981
• 作为产物：
  描述：

  (3E,5E,7E,10R,12E,14E,17R,18S,22S)-22-ethyl-10,18-dihydroxy-17-methyl-1-oxacyclodocosa-3,5,7,12,14-pentaene-2,16-dione 在 recombinant N-terminally His₆-tagged Saccharopolyspora spinosa SpnF protein 作用下， 生成 Spinosyn tricyclic macrolactone
  参考文献：
  名称：

  酶催化的 [4+2] 环加成是多杀菌素 A 生物合成的关键步骤

  摘要：

  Diels-Alder 反应是 [4+2] 环加成反应，其中环己烯环通过单个周环过渡态在 1,3-二烯和缺电子烯烃之间形成。该反应被认为是许多含环己烯次级代谢物生物合成中的关键转化。然而，迄今为止，只有四种纯化的酶涉及与 Diels-Alder 反应一致的生物转化，即茄吡酮合酶、LovB、巨果酸合酶和核黄素合酶。尽管这些反应的立体化学结果表明在每种情况下产物的形成都可以由酶引导，但这些酶通常表现出不止一种催化活性，因此它们对环加成步骤的具体影响尚不确定。在我们对刺糖多孢菌素 A（一种来自刺糖多孢菌的四环聚酮化合物衍生的杀虫剂）生物合成的研究中，我们鉴定了一种环化酶 SpnF，它催化跨环的 [4+2] 环加成以在刺糖多孢菌素 A 中形成环己烯环。动力学分析表明SpnF 以估计 500 倍的速率增强专门加速成环反应。另一种酶 SpnL 也被确定负责最终的交叉桥接步骤，该步骤以与 Rauhut-Currier

  DOI：

  10.1038/nature09981

文献信息

• Byproduct formation during the biosynthesis of spinosyn A and evidence for an enzymatic interplay to prevent its formation
  作者：Byung-sun Jeon、Teng-Yi Huang、Mark W. Ruszczycky、Sei-hyun Choi、Namho Kim、Joseph Livy Franklin、Shang-Cheng Hung、Hung-wen Liu

  DOI：10.1016/j.tet.2021.132569

  日期：2022.1

  Biosynthesis of spinosyn A in Saccharopolyspora spinosa involves a 1,4-dehydration followed by an intramolecular [4 + 2]-cycloaddition catalyzed by SpnM and SpnF, respectively. The cycloaddition also takes place in the absence of SpnF leading to questions regarding its mechanism of catalysis and biosynthetic role. Substrate analogs were prepared with an unactivated dienophile or an acyclic structure

  Saccharopolyspora spinosa中多杀菌素 A 的生物合成涉及 1,4-脱水，然后是分别由 SpnM 和 SpnF 催化的分子内 [4 + 2]-环加成反应。在没有 SpnF 的情况下也会发生环加成反应，这导致了关于其催化机制和生物合成作用的问题。用未活化的亲二烯体或无环结构制备底物类似物，发现其不具有反应性，这与这些特征对环化的重要性一致。还发现 SpnM 催化的脱水反应产生对应于 C11 = C12顺式的副产物SpnF 底物的异构体。这种副产物在存在和不存在 SpnF 的情况下都是稳定的；然而，通过在反应中加入 SpnF 或脱氢酶 SpnJ，可以将 SpnM 产物和副产物的相对产量转向有利于前者。该结果表明多杀菌素A生物合成酶之间的潜在相互作用可能有助于提高该途径的效率。
• Quantifying Possible Routes for SpnF-Catalyzed Formal Diels–Alder Cycloaddition
  作者：Michael G. Medvedev、Alexey A. Zeifman、Fedor N. Novikov、Ivan S. Bushmarinov、Oleg V. Stroganov、Ilya Yu. Titov、Ghermes G. Chilov、Igor V. Svitanko

  DOI：10.1021/jacs.6b13243

  日期：2017.3.22

  proposed mechanisms (including the Diels-Alder one) for this reaction in water (as a first-order approximation of the enzymatic reaction) are evaluated by an exhaustive quantum mechanical search for possible transition states (728 were found in total). We find that the line between the recently proposed bis-pericyclic [J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (11), 3631] and Diels-Alder routes is blurred, and favorable

  Diels-Alder 反应是现代有机合成的基石。尽管如此，它仍然基本上无法通过生物合成方法获得。只有少数天然酶催化正式的 [4 + 2] 环加成，并且它们中的任何一个是否通过 Diels-Alder 机制进行仍然不确定。在这项研究中，我们关注多杀菌素 A 生物合成中的 [4 + 2] 环加成步骤，这是一种由 SpnF 酶催化的反应，SpnF 酶是最有希望的“真正的 Diels-Alderase”候选酶之一。通过对可能的过渡态进行详尽的量子力学搜索（总共发现 728 个）来评估目前提出的四种在水中的反应机制（包括 Diels-Alder 机制）（作为酶促反应的一阶近似）。我们发现最近提出的双周环 [J. 是。化学 社会。2016, 138 (11), 3631] 和 Diels-Alder 路线模糊，两种类型的有利过渡状态可能共存。然而，Curtin-Hammett 原理的应用表明，双周环机制占水中反应流量的约
• Enzyme-catalysed [4+2] cycloaddition is a key step in the biosynthesis of spinosyn A
  作者：Hak Joong Kim、Mark W. Ruszczycky、Sei-hyun Choi、Yung-nan Liu、Hung-wen Liu

  DOI：10.1038/nature09981

  日期：2011.5

  insecticide from Saccharopolyspora spinosa, we identified a cyclase, SpnF, that catalyses a transannular [4+2] cycloaddition to form the cyclohexene ring in spinosyn A. Kinetic analysis demonstrates that SpnF specifically accelerates the ring formation reaction with an estimated 500-fold rate enhancement. A second enzyme, SpnL, was also identified as responsible for the final cross-bridging step that completes

  Diels-Alder 反应是 [4+2] 环加成反应，其中环己烯环通过单个周环过渡态在 1,3-二烯和缺电子烯烃之间形成。该反应被认为是许多含环己烯次级代谢物生物合成中的关键转化。然而，迄今为止，只有四种纯化的酶涉及与 Diels-Alder 反应一致的生物转化，即茄吡酮合酶、LovB、巨果酸合酶和核黄素合酶。尽管这些反应的立体化学结果表明在每种情况下产物的形成都可以由酶引导，但这些酶通常表现出不止一种催化活性，因此它们对环加成步骤的具体影响尚不确定。在我们对刺糖多孢菌素 A（一种来自刺糖多孢菌的四环聚酮化合物衍生的杀虫剂）生物合成的研究中，我们鉴定了一种环化酶 SpnF，它催化跨环的 [4+2] 环加成以在刺糖多孢菌素 A 中形成环己烯环。动力学分析表明SpnF 以估计 500 倍的速率增强专门加速成环反应。另一种酶 SpnL 也被确定负责最终的交叉桥接步骤，该步骤以与 Rauhut-Currier